车铣数控加工精度分布规律的研究

论文摘要

随着科学技术的发展,对产品质量的要求越来越高,机械产品日益向高速、高效、精密、轻量化和自动化方向发展,产品结构日益趋于复杂,对其工作性能的要求也逐渐提高。相对于传统机械加工技术来说,数控加工技术因其具有高精度、易于实现控制、高柔性等特点,日益成为机械制造业发展的主流。数控加工采用计算机数控装置,加工精度可以通过软件进行校正及补偿。另外,数控机床的装夹、切削条件及冷却等方面得到了改善,使得零件加工表面可以获得更高的精度和更高的表面质量。然而,实际生产加工过程中,由于环境、设备、操作等因素的影响,机械零件往往很难实现预期达到的精度水平。要保证高精度的加工要求,就需考察各因素对加工精度所产生的影响,在改变加工工艺技术指标参数的条件下,加工精度又呈现怎样的分布规律。只有掌握了这些,我们才能在实际生产加工过程中对造成加工误差的各因素进行有目的的控制和补偿。研究加工精度的目的，就是研究如何把各种误差控制在规定的公差范围之内,掌握各种因素对加工精度的影响规律,从而寻找降低加工误差,提高加工精度的措施。本文以数控车床和数控铣床为研究设备,针对数控车削加工和数控铣削加工的特点,结合单因素对比和正交试验方案,分别设计在两类机床加工的一系列零件，通过对两批零件尺寸精度、几何形状和相对位置精度以及表面质量的检测,运用数理统计的理念,进行基于MATLAB的数据统计分析,得到数控加工精度的整体分布规律,分析在试验条件范围内,因素水平变动对各项精度所产生影响的显著性差异,并得到最佳加工条件组合方案。保证和提高了加工精度,实际上也就是限制和降低了加工误差,保证零件产品的使用性能要求、提高零件制造质量的同时,也可以降低生产成本。本文从数控加工精度及其影响因素的理论分析角度出发,通过数控车削和数控铣削实际加工实验方案论证,对数控加工精度影响因素、分布规律以及影响因素的显著性效应做初步的研究,旨在通过本文的分析结果,为以后数控加工指标参数的制定和实际生产加工提供一定的理论和实践依据。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 引言
• 1.1 数控加工技术
• 1.1.1 数控加工内容及特点
• 1.1.2 国内外数控技术的产生及现状
• 1.1.3 数控技术的发展趋势
• 1.2 课题的来源依据和研究意义
• 1.2.1 课题的来源依据
• 1.2.2 课题研究意义
• 1.3 课题研究的主要内容
• 第2章 切削加工精度及其影响因素
• 2.1 机械加工精度
• 2.1.1 机械加工精度的概念
• 2.1.2 获得加工精度的方法
• 2.2 机械加工精度影响因素
• 2.2.1 原理误差
• 2.2.2 工艺系统几何误差
• 2.2.3 工艺系统的受力变形
• 2.2.4 工艺系统热变形
• 2.3 机械加工精度的综合分析
• 2.4 机械加工表面质量
• 2.4.1 表面质量的含义
• 2.4.2 影响机械加工表面质量的因素
• 2.4.3 提高机械加工表面质量的措施
• 第3章 车铣数控加工实验设计
• 3.1 试验方案设计
• 3.1.1 试验方案设计的基本原则
• 3.1.2 效应比较性试验方案的设计方法
• 3.1.3 试验方法设计的目的
• 3.1.4 正交试验设计
• 3.2 数控车削加工
• 3.2.1 车削加工的运动和切削用量
• 3.2.2 车削加工的工艺范围
• 3.2.3 车刀类型
• 3.2.4 车削加工的工艺特点
• 3.2.5 数控车削方法的选择
• 3.2.6 切削用量的选择
• 3.3 数控车削加工试验设计
• 3.3.1 数控车削技术路线设计
• 3.3.2 数控车削加工路线设计
• 3.4 数控铣削加工
• 3.4.1 数控铣削加工的特点
• 3.4.2 铣削时的运动与铣削用量
• 3.4.3 铣削加工工艺范围
• 3.4.4 铣削加工的工艺特点
• 3.4.5 铣削用量的合理选择
• 3.4.6 铣削方式的类别
• 3.5 数控铣削加工试验设计
• 3.5.1 数控铣削技术路线设计
• 3.5.2 数控铣削加工路线设计
• 第4章 切削件精度测量和数据处理
• 4.1 几何量测量技术
• 4.1.1 测量和检验
• 4.1.2 测量过程
• 4.1.3 测量方法的种类及其特点
• 4.1.4 测量精度
• 4.2 数控车削加工件精度检测
• 4.2.1 尺寸精度检测
• 4.2.2 形状和位置精度检测
• 4.2.3 粗糙度检测
• 4.3 数控铣削加工件精度检测
• 4.3.1 尺寸精度检测
• 4.3.2 形状和位置精度检测
• 4.3.3 粗糙度检测
• 4.4 测量数据处理
• 第5章 数控加工精度分析评定
• 5.1 假设检验基本思想
• 5.2 基于MATLAB的数据分析评定方法
• 5.3 数控车削加工实验数据分析
• 5.3.1 径向尺寸精度分析
• 5.3.2 轴向尺寸精度分析
• 5.3.3 轴线直线度分析
• 5.3.4 径向圆跳动分析
• 5.3.5 圆度分析
• 5.3.6 圆柱度分析
• 5.3.7 粗糙度分析
• 5.3.8 数控车削加工精度分析小结
• 5.4 数控铣削试验数据分析
• 5.4.1 尺寸精度分析
• 5.4.2 平面度分析
• 5.4.3 平行度分析
• 5.4.4 素线直线度分析
• 5.4.5 粗糙度分析
• 5.4.6 数控铣削加工精度分析小结
• 第6章 结论和建议
• 6.1 结论
• 6.2 建议
• 参考文献
• 致谢
• 附录